JPWO2020022478A1 - 溶剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、PFPE基を有する化合物を溶解するための溶剤組成物であって、1223xd(Z)を主成分として含む溶剤組成物(以下、単に「本溶剤組成物」ともいう)を説明する。
本溶剤組成物には、本溶剤組成物(100質量%)に対して、1223xd(Z)が50質量%以上含まれ、好ましくは50質量%超、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、特に好ましくは90質量%以上含まれる。また、本溶剤組成物には実質的に1223xd(Z)のみが含まれてもよい。
本溶剤組成物には、E−1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン(以下、「1223xd(E)」ともいう)が含まれてもよい。例えば、本溶剤組成物(100質量%)に対して、50質量%以下、50質量%未満、30質量%以下、20質量%以下あるいは10質量%以下の1223xd(E)が含まれてもよい。本溶剤組成物に1223xd(E)が含まれると、PFPE基を有する化合物に対する溶解性が向上することがある。
本溶剤組成物には、1223xd(Z)、1223xd(E)以外の有機溶剤(以下、「他の有機溶剤」ともいう)が含まれてもよい。例えば、本溶剤組成物(100質量%)に対して、30質量%以下、20質量%以下あるいは10質量%以下の他の有機溶剤が含まれてもよい。他の有機溶剤としては、例えば、HFC類、HFE類、HFO類が挙げられる。また、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本溶剤組成物には、安定剤が含まれてもよい。安定剤が含まれることで、例えば、熱安定性、耐酸化性等を向上させることができる。例えば、本溶剤組成物において、安定剤は10質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.1質量%以下含まれてもよい。この安定剤としては、例えば、ニトロ化合物、エポキシ化合物、フェノール類、イミダゾール類、アミン類、アルコール類、不飽和炭化水素類等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本溶剤組成物には、難燃剤が含まれてもよい。難燃剤が含まれることで、難燃性を向上させることができる。例えば、本溶剤組成物において、難燃剤は5質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.1質量%以下含まれてもよい。このような難燃剤としては、ホスフェート類、ハロゲン化芳香族化合物、フッ素化ヨードカーボン、フッ素化ブロモカーボン等が挙げられるが、これらに限定されない。
本溶剤組成物には、界面活性剤が含まれてもよい。界面活性剤が含まれることで、例えば、洗浄力、界面作用等を向上させることができる。例えば、本溶剤組成物において、界面活性剤は5質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.1質量%以下含まれてもよい。界面活性剤としては、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート等のソルビタン脂肪族エステル類;ポリオキシエチレンのソルビットテトラオレエート等のポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンモノラウレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のポリオキシエチレンアルキルアミン脂肪酸アミド類等のノニオン系界面活性剤が挙げられる。
本溶剤組成物には、金属不動態化剤が含まれてもよい。例えば、本溶剤組成物において、金属不動態化剤は5質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.1質量%以下含まれてもよい。金属不動態化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールおよびその誘導体、アルキルベンゾトリアゾールおよびその誘導体、1,2,4−トリアゾールおよびその誘導体、硫黄含有複素環式化合物等が挙げられる。
本溶剤組成物には、防錆剤が含まれてもよい。例えば、本溶剤組成物において、防錆剤は5質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.1質量%以下含まれてもよい。
本溶剤組成物の具体的な組成を以下に例示するが、本溶剤組成物はこれらに限定されない。なお、以下の「補助剤」とは、安定剤、難燃剤、界面活性剤、金属不動態化剤、防錆剤の総称をいい、本溶剤組成物中の補助剤の含有量は、これらの1種または2種以上の成分の総和を指す。
本溶剤組成物(100質量%)に対し、70質量%以上の1223xd(Z)と、30質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤とを含む組成物;70質量%以上の1223xd(Z)と、25質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、5質量%以下の補助剤とを含む組成物;70質量%以上の1223xd(Z)と20質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、10質量%以下の補助剤とを含む組成物;
80質量%以上の1223xd(Z)と、1223xd(E)または他の有機溶剤20質量%以下とを含む組成物;80質量%以上の1223xd(Z)と、15質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、5質量%以下の補助剤とを含む組成物;80質量%以上の1223xd(Z)と10質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、10質量%以下の補助剤とを含む組成物;
85質量%以上の1223xd(Z)と、1223xd(E)または他の有機溶剤15質量%以下とを含む組成物;85質量%以上の1223xd(Z)と、10質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、5質量%以下の補助剤とを含む組成物;85質量%以上の1223xd(Z)と5質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、10質量%以下の補助剤とを含む組成物;
90質量%以上の1223xd(Z)を含む組成物;90質量%以上の1223xd(Z)と10質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤とを含む組成物;90質量%以上の1223xd(Z)と5質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤と、5質量%以下の補助剤とを含む組成物;
95質量%以上の1223xd(Z)を含む組成物;95質量%以上の1223xd(Z)と5質量%以下の1223xd(E)または他の有機溶剤とを含む組成物;95質量%以上の1223xd(Z)と5質量%以下の補助剤とを含む組成物。
本明細書において、PFPE基を有する化合物とは、−CaF2aO−(aは1以上6以下の整数である)で表される繰り返し単位(オキシパーフルオロアルキレン基)、好ましくは、−C4F8O−、−C3F6O−、−C2F4O−および−CF2O−からなる群より選択される少なくとも一種の繰り返し単位を有する化合物である。本溶剤組成物で溶解するPFPE基を有する化合物としては、PFPE基を有する化合物であれば特に制限されないが、PFPE基が化合物全体の主要部分を占める、すなわち、PFPE基を有する化合物の分子量のうち、PFPE基が50%以上、60%以上、70%以上、80%以上もしくは90%以上を占める化合物が好ましい。PFPE基を有する化合物は、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミド基、カルボニル基、アミノ基またはアルコキシ基を有していてもよい。PFPE基を有する化合物は、実質的にPFPE基からなる化合物、すなわち、実質的にパーフルオロポリエーテルであってもよい。
(a)平均分子量1300以上8000以下を有し、一般式(1)で表される化合物、
(b)平均分子量3200以上23000以下を有し、一般式(2)で表される化合物、
(c)平均分子量2000以上11000以下を有し、一般式(3)で表される化合物
(d)平均分子量1000以上20000以下を有し、一般式(4)で表される化合物。
ソルベイ スペシャリティポリマー社製のFomblin(登録商標)Yシリーズ、Fomblin(登録商標)Mシリーズ、Fomblin(登録商標)Wシリーズ、Fomblin(登録商標)Zシリーズ;ダイキン工業社製のDEMNUM(登録商標)シリーズ;デュポン社製のKrytox(登録商標)シリーズ。
本溶剤組成物は、PFPE基を有する化合物を溶解させて、PFPE基を有する化合物の溶液(以下、「塗布用溶液」ともいう)とすることができる。この塗布用溶液を物品の表面に塗布し、次いで物品から本溶剤組成物を揮発させることにより、物品の表面にPFPE基を有する化合物を含む塗膜を形成した塗膜付物品を製造することができる。例えば、刷毛による塗布、スプレーによる塗布、物品を塗布用溶液に浸漬することによる塗布、塗布用溶液を吸い上げることによりチューブや注射針の内壁に塗布用溶液を接触させる等の方法により、物品に塗布用溶液を塗布し、次いで乾燥により本溶剤組成物を揮発させて、物品表面に塗膜を形成することができる。
本溶剤組成物を用いた物品の洗浄方法は、PFPE基を有する化合物が付着した物品に対して本溶剤組成物を用いること以外は特に限定されない。本溶剤組成物とPFPE基を有する化合物が付着した物品とを接触させることで、当該物品からPFPE基を有する化合物を除去することができる。この接触としては、例えば、手拭き洗浄、浸漬洗浄、スプレー洗浄、浸漬揺動洗浄、浸漬超音波洗浄、煮沸洗浄、蒸気洗浄、これらを組み合わせ等による方法が挙げられるが、この限りではない。
PFPE1: CF3−[(OCF(CF3)CF2)m−(OCF2)n]−OCF3で表される構造式を有するポリマー(平均分子量3300)
PFPE2: CF3−[(OC2F4)p−(OCF2)q]−OCF3で表される構造式を有するポリマー(平均分子量9700)
PFPE3: F−(C3F6O)m−C2F5で表される構造式を有するポリマー(平均分子量4500)
式中、mおよびnは1以上の整数であり、m+n=8以上120以下を満たし、pおよびqは1以上の整数であり、p+q=25以上350以下を満たす。
50mL硝子製スクリュー管瓶に表1に示す溶剤28.5gを入れた。次に、スクリュー管瓶へ表1に示すPFPE1.5gを入れ、十分に混合し均一な溶液とした。これを室温下遮光保存し、0日後(PFPEと溶剤を混合した直後)、3日後、10日後の溶液の状態を目視で観察した。溶液が無色透明(濁りが無い)状態を「○」と評価し、わずかに濁りが生じた状態を「△」と評価し、明らかな着色、ゲル化の発生または二層分類が生じた状態を「×」と評価した。その結果を表1に示す。
100mLのスクリューバイアル瓶に表2に示す溶剤を80g入れ、室温にて10日間静置した。10日間静置した後、スクリューバイアル瓶から溶剤50gを採取し、中性に調製した水50gを加えて、十分に混合した。その後静置して二層分離し、pHメーター(東亜ディーケーケー社製 pHメーター MM−60R)を用いて水層のpH測定を行った。試験前後でpHの変化がない場合を「○」と評価し、pHが4以下に低下した場合を「×」と評価した。その結果を表2に示す。
表3に示す溶剤20gとABS樹脂テストピース(30mm×15mm×2mm)1枚を30mLスクリューバイアル瓶へ入れ、テストピースが完全に溶剤中に浸漬するようにし、溶剤温度40℃として1時間保持した。その後、テストピースを取り出して、自然乾燥させた。乾燥後のテストピースの状態を目視で確認した。テストピースの寸法、表面ともに浸漬前と変化が認められないものを「○」と評価し、寸法変化や外観に明らかに変化が認められたものを「×」と評価した。その結果を表3に示す。
表4に示す溶剤20gとPC(ポリカーボネート)、アクリル樹脂、ABS樹脂のテストピース(30mm×15mm×2mm)1枚をそれぞれ30mLスクリューバイアル瓶へ入れ、テストピースが完全に溶剤中に浸漬するようにし、溶剤温度5℃として5分間保持した。その後、テストピースを取り出して、自然乾燥させた。乾燥後のテストピースの状態を目視で確認した。テストピースの寸法、表面ともに浸漬前と変化が認められないものを「○」と評価し、寸法変化や外観に明らかに変化が認められたものを「×」と評価した。その結果を表4に示す。
表5に示すPFPEと溶剤を混合して、0.5質量%PFPE溶液を調製した。このPFPE溶液をSUS316製テストピース上に塗布し、溶剤を風乾することにより、SUS316製テストピース表面にPFPE塗膜を形成した。得られた塗膜の状態を目視で確認した。塗膜にムラが見られなかったものを、塗布性が「良好」であると評価した。また、PFPE塗膜の形成時にただちに溶剤が蒸発したものを、乾燥性が「良好」であると評価した。その結果を表5に示す。
300mL硝子製ビーカーにPFPE(Fomblin(登録商標) Y LVAC 25/6E、ソルベイ スペシャリティポリマー社製)200gを入れた。次に、SUS316製テストピース(30mm×15mm×2mm)1枚をPFPE中に完全に浸漬させた。このテストピースをPFPE中から取り出して目視で確認したところ、テストピース表面にはPFPEが付着していた。その後、500mL硝子製ビーカーに1223xd(Z)を200g入れ、PFPEが付着したSUSテストピースを完全に浸漬するように入れ、25℃2分間超音波洗浄(超音波発振器:Alex Corporation社製 ネオソニック、出力100W、周波数28kHz)した。その後、テストピースを取り出し、80℃5分間乾燥した後、テストピースの表面を目視観察したところ、テストピース表面に汚れは確認されなかった。これにより、1223xd(Z)の良好なPFPE洗浄性が示された。
1223xd(Z)の替わりに、1223xd(Z体90質量%、E体10質量%)を用いた以外は実施例18と同様の操作を行った。その結果、洗浄乾燥後のテストピース表面に汚れは確認されなかった。これにより、1223xd(Z体90質量%、E体10質量%)の良好なPFPE洗浄性が示された。
50mL硝子製スクリュー管瓶に表1に示す溶剤28.5gを入れた。次に、スクリュー管瓶へ表1に示すPFPE1.5gを入れ、十分に混合し均一な溶液とした。これを室温下遮光保存し、0日後(PFPEと溶剤を混合した直後)、3日後、10日後の溶液の状態を目視で観察した。溶液が無色透明(濁りが無い)状態を「○」と評価し、わずかに濁りが生じた状態を「△」と評価し、明らかな着色、ゲル化の発生または二層分類が生じた状態を「×」と評価した。その結果を表1に示す。
表1に示すように、溶剤として1223xd(Z)を50質量%以上含む場合、1223xd(Z)単体、1223xd(Z)50質量%と1233zd(Z)50質量%の溶剤、および1223xd(Z)90質量%と1223xd(E)10質量%の溶剤を用いた場合には、3日後、10日後の溶液の状態はいずれも無色透明であった。一方で、HFO類の一種である1233zd(Z)や、HFE類の一種である347pc−fを単独で用いた場合および1223xd(Z)を50質量%未満含む場合には、PFPEとの混合直後から二層分離した。
Claims (12)
- パーフルオロポリエーテル基を有する化合物を溶解するための溶剤組成物であって、Z−1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを主成分とする溶剤組成物。
- E−1,2−ジクロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを含む、請求項1に記載の溶剤組成物。
- HFC類、HFE類、HFO類から選ばれる1つ以上の有機溶剤を含む、請求項1に記載の溶剤組成物。
- 安定剤、難燃剤、界面活性剤、金属不動態化剤または防錆剤から選ばれる1つ以上を含む、請求項1のいずれかに記載の溶剤組成物。
- パーフルオロポリエーテル基を有する化合物が、平均分子量1300以上8000以下で一般式(1)で表される化合物、平均分子量3200以上23000以下で一般式(2)で表される化合物、平均分子量2000以上11000以下で一般式(3)で表される化合物、または、平均分子量1000以上20000以下で一般式(4)で表される化合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤組成物。
(式中、mおよびnは1以上の整数であり、m+n=8以上120以下を満たし、R1およびR2はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、pおよびqは1以上の整数であり、p+q=25以上350以下を満たし、R3およびR4はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、rは10以上80以下の整数であり、R5は炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、s、t、uおよびvは1以上の整数であり、t/s=2以上5以下、(u+v)/(s+t+u+v)=0.07以上0.2以下、s/(s+t+u+v)=0.1以上0.3以下を満たし、R6およびR7はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基である。) - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤組成物と、パーフルオロポリエーテル基を有する化合物とを含む、溶液。
- パーフルオロポリエーテル基を有する化合物が、平均分子量1300以上8000以下で一般式(1)で表される化合物、平均分子量3200以上23000以下で一般式(2)で表される化合物、平均分子量2000以上11000以下で一般式(3)で表される化合物、または、平均分子量1000以上20000以下で一般式(4)で表される化合物である、請求項6に記載の溶液。
(式中、mおよびnは1以上の整数であり、m+n=8以上120以下を満たし、R1およびR2はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、pおよびqは1以上の整数であり、p+q=25以上350以下を満たし、R3およびR4はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、rは10以上80以下の整数であり、R5は炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、s、t、uおよびvは1以上の整数であり、t/s=2以上5以下、(u+v)/(s+t+u+v)=0.07以上0.2以下、s/(s+t+u+v)=0.1以上0.3以下を満たし、R6およびR7はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基である。) - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶剤組成物を用いて、パーフルオロポリエーテル基を有する化合物が付着した物品を洗浄する方法。
- パーフルオロポリエーテル基を有する化合物が、平均分子量1300以上8000以下で一般式(1)で表される化合物、平均分子量3200以上23000以下で一般式(2)で表される化合物、平均分子量2000以上11000以下で一般式(3)で表される化合物、または、平均分子量1000以上20000以下で一般式(4)で表される化合物である、請求項8に記載の方法。
(式中、mおよびnは1以上の整数であり、m+n=8以上120以下を満たし、R1およびR2はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、pおよびqは1以上の整数であり、p+q=25以上350以下を満たし、R3およびR4はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、rは10以上80以下の整数であり、R5は炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基であり、s、t、uおよびvは1以上の整数であり、t/s=2以上5以下、(u+v)/(s+t+u+v)=0.07以上0.2以下、s/(s+t+u+v)=0.1以上0.3以下を満たし、R6およびR7はそれぞれ独立に炭素数1以上4以下のパーフルオロアルキル基である。) - 物品の材質が、ポリカーボネート、アクリル樹脂またはABS樹脂である、請求項8に記載の方法。
- 請求項6に記載の溶液を物品の表面に塗布し、次いで物品から溶剤組成物を揮発させて、物品の表面にパーフルオロポリエーテル基を有する化合物を含む塗膜を形成する方法。
- 物品の材質が、ポリカーボネート、アクリル樹脂またはABS樹脂である、請求項11に記載の方法。
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